DE4324190A1

DE4324190A1 - Kunststein, insbesondere Kunststeinplatte für Radwege

Info

Publication number: DE4324190A1
Application number: DE19934324190
Authority: DE
Inventors: Konrad Schaefer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-07-13
Filing date: 1993-07-13
Publication date: 1995-01-19

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kunststein, insbesonde re eine Kunststeinplatte für Radwege, bestehend aus minde stens einem ausgehärteten Bindemittel und mindestens einem dem Bindemittel beigemischten Zusatzstoff.

Derartige Kunststeine sind als Formsteine oder Kunststein- Platten zur Pflasterung von Gehwegen, Radwegen, Parkplätzen u.ä. bekannt. Als Bindemittel findet bei den bekannten Kunststeinplatten im allgemeinen Beton Verwendung. Dem Beton sind häufig Kieselsteine oder andere Zusatzstoffe beigemischt, um die Oberflächeneigenschaften und das Er scheinungsbild des Kunststeines zu variieren.

Aus der DE 40 32 281 A1 ist beispielsweise ein Bauelement bekannt, welches im wesentlichen aus Beton als Bindemittel besteht und wenigstens einen Zuschlagstoff, bestehend aus einem rückgewonnenen Altstoff, beispielsweise zerkleinertem Glas oder Kunststoff, umfaßt. Dieser Kunststein kann wahl weise aus verschiedenen Schichten bestehen, die sich durch Art und Menge des beigemischten Zuschlagstoffes unterschei den.

Die bekannten Kunststeine mit dem Bindemittel Beton sind nur bedingt für den Einsatz als Deckplatte eines Radweges geeignet. Radwege sind im allgemeinen durch ihre Farbgebung von dem Bürgersteig oder der Kraftfahrzeugfahrbahn abge grenzt. Im allgemeinen haben Radwege eine leuchtend rote Signalfarbe. Die Beton-Kunststeine haben grundsätzlich eine blasse, meist hellgraue Farbe und werden beim Einsatz als Deckplatte eines Radweges mit einer roten Signalfarbe angestrichen. Dieser Anstrich nutzt sich mit der Zeit jedoch ab, so daß durch Nachstreichen der Radwege erhöhte Instandhaltungskosten entstehen.

Zur Bildung von farblichen Markierungen auf gepflasterten Flächen, z. B. den Abgrenzungen der einzelnen Parkfelder auf einem Parkplatz werden auch gefärbte Beton-Kunststeine verwendet. Der eingefärbte Beton hat im allgemeinen nur eine blasse Farbe und schlechte Reflexionseigenschaften, so daß sich dieser Kunststein insbesondere bei Dunkelheit nur schwach von den ungefärbten Bereichen der Pflasterung abhebt.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen gattungsgemäßen Kunst stein zu bilden, dessen Oberfläche eine hohe Verschleiß- und Abriebfestigkeit sowie eine leuchtende und gut sicht bare Signalfarbe aufweist und dessen Materialeigenschaften wie Härte und Dichte in weiten Bereichen variierbar sind, wobei bei der Herstellung des Kunststeines ein möglichst großer Altstoff-Anteil verwendet wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Kunststein aus einer Deckschicht und mindestens einer fest mit der Deckschicht verbundenen Tragschicht besteht und daß das Bindemittel der Deckschicht ein Kunstharz, insbesondere ein Acryl- oder Polyestherharz, ist, dem als Zusatzstoff Altglaspartikel und ein Farbstoff beigemischt sind.

Durch die Ausbildung des Kunststeines in zwei unterschiedli chen Schichten lassen sich die Materialeigenschaften des Kunststeines in weiten Bereichen variieren, wobei die notwendigen Eigenschaften seiner Oberfläche, nämlich die ausreichend hohe Verschleiß- und Abriebsfestigkeit sowie die markante Farbgebung lediglich von der Deckschicht erfüllt werden müssen. Hierzu besteht das Bindemittel der Deckschicht aus Kunstharz, insbesondere aus Acryl- oder Polyesterharz, welcher im wesentlichen transparent ist und nur eine geringe Eigenfärbung aufweist. Dem Kunstharz ist ein zur Einfärbung von Kunststoffen geeigneter Farbstoff beigemischt, welcher der Deckschicht die Signalfärbung verleiht. Die Verschleiß- und Abriebfestigkeit erhält die Deckschicht dadurch, daß dem Kunstharz Altglaspartikel beigemischt sind.

Darüber hinaus verstärken die Altglaspartikel den markanten optischen Eindruck der Deckschicht. Aufgrund der Reflexions eigenschaften der Altglaspartikel glitzert die Deckschicht, wenn sie mit Licht, z. B. von einem Autoscheinwerfer oder einer Straßenleuchte, bestrahlt wird, und ist auch in Dun kelheit gut erkennbar.

Die Ausbildung der fest mit der Deckschicht verbundenen Tragschicht kann frei variiert werden, so daß die Material eigenschaften des Kunststeines in weiten Bereichen variier bar sind. Vorzugsweise sind dem Bindemittel der Tragschicht ebenfalls Altstoffpartikel, vorzugsweise Altkunststoff- Partikel, beigemischt. Die Altkunststoff-Partikel geben der Tragschicht eine hohe elastische Verformbarkeit, so daß der gesamte Kunststein elastisch ausgebildet ist und schwin gungsdämpfend wirkt. Da Altkunststoff eine geringere Dichte als die Altglaspartikel und als der ausgehärtete Kunstharz aufweist, wird hierdurch auch das Gesamtgewicht des Kunst steines reduziert. Darüber hinaus trägt ein derart ausgebil deter Kunststein auch zur Entsorgung von Kunststoffmüll bei.

Als Bindemittel für die Tragschicht kann ebenfalls ein Kunstharz verwendet werden. In diesem Fall entstehen beson ders hohe Bindekräfte zwischen der Tragschicht und der Deckschicht.

Da die Oberfläche der Tragschicht des Kunststeins im einge bauten Zustand nicht sichtbar ist, ist die Farbgebung der Tragschicht von untergeordneter Bedeutung, und die Trag schicht kann alternativ ein anorganisches Bindemittel, bestehend aus einer steinbildenden Komponente und einer die Härtungsreaktion der steinbildenden Komponente bewirkenden, wasserglashaltigen Komponente sein. Die steinbildende Komponente ist vorzugsweise ein pulverförmiges Oxidgemisch mit Gehalten aus amorphem Siliziumdioxid und Aluminiumdio xid. Ein derartiges anorganisches Bindemittel-System wird beispielsweise von der Firma Hüls Troisdorf AG unter der Bezeichnung "Trolit" vertrieben.

Wird die anorganische Tragschicht vor dem Aushärten des Kunstharz-Bindemittels der Deckschicht aufgebracht, so entsteht eine sehr feste Verbindung zwischen beiden Schich ten. Die Festigkeit der Bindung kann dadurch erhöht werden, daß zwischen der Deckschicht und der Tragschicht eine dünne Bindeschicht angeordnet ist. Beispielsweise kann vor dem Aushärten der Deckschicht auf deren Unterseite ein Quarz sand aufgestreut werden, auf den anschließend die Trag schicht aufgebracht wird.

Dem Bindemittel der Tragschicht kann außerdem eine schaum bildende Komponente beigemischt sein, wodurch die Dichte der Tragschicht und damit das Gesamtgewicht des Kunststei nes zusätzlich reduziert werden.

Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kunststein, die aus mehr als 80 Gew.% Altstoffen gebildet ist, weist die folgenden Bestandteilen auf:

Deckschicht: 5 Gew.%-15 Gew.% Kunstharz;
80 Gew.%-94 Gew.% Altglaspartikel;
ein geringer Farbstoffanteil;

Tragschicht: 4 Gew.%-9 Gew.% Kunstharz;
91 Gew.%-96 Gew.% Altkunststoff-Partikel.

Die maximal Partikelgröße der Altglas-Partikel beträgt etwa 5 mm. Bei derart stark zerkleinertem Altglas ist die Farbe des Glases unerheblich, da alle Glaspartikel hell und transparent erscheinen.

Die Altkunststoff-Partikel der Tragschicht können eine größere Partikelgröße aufweisen, da das optische Erschei nungsbild der Tragschicht unerheblich ist. Eine Zerkleine rung auf etwa 8-16 mm Partikelgröße ist ausreichend. Derart große Kunststoff-Partikel verleihen der Tragschicht eine große Elastizität und gute Schwingungsdämpfungseigen schaften.

Als Farbstoff zur Einfärbung der Deckschicht kann jeder Farbstoff für Kunstharze oder Kunststoffe verwendet werden. Beispielsweise ist das Flüssigfarbsystem zur Einfärbung von Kunststoff der Firma Novosystems GmbH geeignet. Für die Anwendung als Radwegplatte, für die der erfindungsgemäße Kunststein insbesondere vorgesehen ist, ist ein roter Farbstoff zu verwenden.

Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Kunststeines werden die Mischungen aus Bindemittel und Zusatzstoff für die Deckschicht und für die Tragschicht nacheinander in eine flache Gußform eingegossen. Da insbesondere bei der Deck schicht eine glatte, regelmäßige Oberfläche erwünscht ist, wird zuerst die Deckschicht-Mischung auf die Bodenfläche der Gußform gegossen. Die Deckschicht kann durch Rütteln der Gußform oder Aufbringen eines Druckes verdichtet wer den. Anschließend wird die Bindemittel/Altstoffpartikel- Mischung der Tragschicht auf die nach oben weisende Rücksei te der Deckschicht gegossen. Gegebenenfalls kann auch die Tragschicht vor dem Aushärten verdichtet werden.

Ist zur Verbindung zweier unterschiedlicher Bindemittel von Deckschicht und Tragschicht eine Zwischenschicht vorgese hen, so ist diese vor dem Aushärten der Deckschicht auf deren Rückseite aufzubringen. Zur Ausbildung der Zwischen schicht kann beispielsweise ein Quarzsand gleichmäßig auf die Rückseite der Deckschicht gestreut werden und anschließ end die Tragschicht eingegossen werden.

Die Rückseite der Tragschicht hat bei oben offener Gußform eine leicht unregelmäßige Struktur. Wenn auch bei der Tragschicht eine glatte, gleichmäßige Struktur erwünscht ist, so kann nach dem Eingießen der Tragschicht-Mischung aus Bindemittel und gegebenenfalls Altstoffpartikeln die Gußform mit einer Deckplatte abgeschlossen werden.

Radwegplatten werden aus dem erfindungsgemäßen Kunststein in Form eines flachen Quaders hergestellt. Die Länge des Quaders kann beispielsweise 2 m, die Breite etwa 1 m und die Höhe weniger als 0,1 m betragen. Zur Pflasterung von Radwegen oder zur Verwendung als Markierungsstein, bei spielsweise auf Parkplätzen, kann der erfindungsgemäße Kunststein als Formstein ausgebildet sein.

Die beigefügte Zeichnung zeigt eine Schnittdarstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kunststeines.

Die etwa 10 mm starke Deckschicht 1 des Kunststeines be steht zu mehr als 90 Gew.% aus Altglaspartikeln 3, die eine Partikelgröße von weniger als 5 mm aufweisen. Die Altglas- Partikel 3 sind in einer Kunstharz-Matrix 2 eingebunden. Das Kunstharz 2 ist mit einem Farbstoff eingefärbt, so daß die Deckschicht durch die Farbgebung sowie durch die Refle xionseigenschaften der Altglaspartikel 3 sich optisch stark von den üblichen Gehweg- und Fahrbahnoberflächen abhebt.

Die Tragschicht 4 hat eine Stärke von 30 mm und weist in eine Kunstharz-Matrix 5 eingebundene Altkunststoff-Partikel 6 auf. Die Altkunststoff-Partikel 6 haben eine Partikel größe von etwa 12 mm und verleihen der Tragschicht eine hohe Elastizität und schwingungsdämpfende Eigenschaften. Hierdurch werden Schwingungen von anderen Fahrzeugen, bei spielsweise LKW′s oder Straßenbahnen weniger stark auf die Deckschicht 1 und damit auf den Radfahrer übertragen. Außerdem haben die Altkunststoff-Partikel 6 eine geringe Dichte, so daß durch einen möglichst hohen Altkunststoff-An teil das Gesamtgewicht des Kunststeines reduziert wird.

Um eine weitere Gewichtsreduktion des Kunststeines zu erlangen, kann dem Bindemittel 5 der Tragschicht 4 ein schaumbildender Zusatzstoff beigemischt werden. Nach dem Aushärten des Bindemittels 5 weist dieses Gaseinschlüsse auf, die die Dichte der Tragschicht 4 verringern und deren Elastizität erhöhen.

Die Schichtdicken der Deckschicht 1 und der Tragschicht 4 des Kunststeines sind je nach Anwendungsfall beliebig variierbar.

Claims

1. Kunststein, insbesondere Kunststeinplatte für Radwege, bestehend aus mindestens einem ausgehärteten Bindemittel und mindestens einem dem Bindemittel beigemischen Zusatz stoff, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststein aus einer Deckschicht (1) und mindestens einer fest mit der Deckschicht (1) verbundenen Tragschicht (4) besteht und daß das Bindemittel (2) der Deckschicht (1) ein Kunstharz, insbesondere ein Acryl- oder Polyesterharz, ist, dem als Zusatzstoffe Altglaspartikel (3) und ein Farb stoff beigemischt sind.

2. Kunststein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Bindemittel (5) der Tragschicht (4) als Zusatzstoff Altstoffpartikel, vorzugsweise Altkunststoff-Partikel (6), beigemischt sind.

3. Kunststein nach mindestens einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel (5) der Trag schicht (4) ebenfalls ein Kunstharz ist.

4. Kunststein nach mindestens einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragschicht (4) ein anor ganisches Bindemittel (5) aufweist, welches eine anorga nische steinbildende Komponente, bestehend aus einem amor phen, pulverförmigen Oxidgemisch mit Gehalten von amorphem Siliziumdioxid und Aluminiumdioxid, und eine die Härtungsre aktion der steinbildenden Komponente bewirkende, wasserglas haltige, zweite Komponente enthält.

5. Kunststein nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Deckschicht (1) und der Tragschicht (4) eine dünne Verbindungsschicht angeordnet ist.

6. Kunststein nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsschicht aus auf die Unterseite der Deck schicht (1) aufgestreutem Quarzsand besteht.

7. Kunststein nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht (1) aus

- 5 Gew.-% bis 15 Gew.-% Kunstharz (2),
- 80 Gew.-% bis 94 Gew.-% Altglaspartikel (3)
- und einem geringen Anteil Farbstoff besteht und die Tragschicht aus
- 4 Gew.-% bis 9 Gew.-% Kunstharz
- und 91 Gew.-% bis 96 Gew.-% Altkunststoff-Partikeln besteht.

8. Kunststein nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Partikelgröße der Altglaspartikel (3) etwa 5 mm beträgt.

9. Kunststein nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Partikelgröße der Altkunststoff-Partikel (6) etwa 12 mm beträgt.

10. Verfahren zur Herstellung eines Kunststeins nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, bestehend aus den folgenden Schritten:

a) Eingießen einer Mischung aus Kunstharz-Bindemittel, Altglaspartikeln und Farbstoff zur Bildung der Deck schicht in eine Gußform,
b) Verdichten der Deckschicht durch Rütteln der Gußform und/oder Aufbringen eines Druckes,
c) Eingießen eines Bindemittels mit gegebenenfalls beige mischten Altstoffpartikeln zur Bildung der Tragschicht in die Gußform und
d) gegebenenfalls Verdichten der Tragschicht durch Rüt teln der Gußform und/oder Aufbringen eines Druckes.

11. Verfahren zur Herstellung eines Kunststeins nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Verfahrens schritt c) eine Verbindungsschicht vor dem Aushärten der Deckschicht auf die Rückseite der Deckschicht aufgebracht wird.